본 연구는 우리나라 주요 조림수종이자 북한 산림 복구에 활용이 예상되는 자작나무(Betula platyphylla var. japonica Hara)의 용기묘 생산에 필요한 적정 용기 개발에 관한 기초 자료를 구축하고자 수행되었다. 상기 목적에 따라 실시된 실험에서 자작나무를 용적과 생육밀도가 다른 용기에서 생육시켜 생장 특성을 조사하였다. 실험용기는 국내에서 생산되는 임업시설양묘용 플라스틱 용기 6종(KK-SI 500, SI 350, KK-SI 350, KK-SI 320, KCNR-SI 300, KCNR-SI 250)을 사용하였으며, 생장이 활발한 8월과 생장이 끝난 10월 총 2회에 걸쳐 생장을 측정하였다. 수고, 근원경 생장과 묘목 전체 건물생산량은 1차와 2차 측정 모두 SI 350 용기에서 각각 32.0 ㎝, 2.81 ㎜, 1.04 g과 38.6 ㎝, 3.89 ㎜, 2.52 g로 가장 높게 조사되었다. 이에 따른 묘목품질지수 또한 SI 350에서 0.184로 가장 높은 값을 보였다. WinRHIZO 프로그램을 이용한 뿌리형태 특성 분석에서도 전체뿌리길이는 SI 350에서 3345.6 ㎝로 가장 길었고, 뿌리 투영단면적과 및 표면적, 뿌리부피 또한 전체뿌리길이와 유사한 경향을 보였다. 종합적으로, KK-SI 500보다 구 용적이 더 작은 SI 350에서 생장이 우수했다는 점에서 용기의 형태 또한 자작나무 용기묘 생장에 큰 영향을 주는 것으로 판단되었다.

본 연구는 폐탄광에서 산림으로 복구된 지역의 임목, 낙엽층, 토양, 그리고 산림의 총 탄소 저장량을 추정하고, 수종별 탄소 저장량 차이를 비교하기 위해 수행되었다. 이를 위하여 강원도, 경상북도, 전라남도의 폐탄광 산림복구지에서 자작나무, 잣나무, 소나무류 (소나무, 리기다소나무, 곰솔)가 서로 다른 시기에 식재된 산림과 주변의 일반 산림을 조사하였다. 일반 산림에 비하여 폐탄광 산림복구지 내 낙엽층 및 토양 (ton C ha-1; 자작나무: 3.31±0.59 및 28.62±2.86, 잣나무: 3.60±0.93 및 22.26±5.72, 소나무류: 4.65±0.92 및 19.95±3.90), 그리고 산림의 총 탄소 저장량 (ton C ha-1; 자작나무: 54.81±7.22, 잣나무: 47.29±8.97, 소 나무류: 45.50±6.31)은 낮게 나타났으며, 임목 탄소 저장량 (ton C ha-1; 자작나무: 22.57±6.18, 잣나무: 21.17±8.76, 소나무류: 20.80±6.40)은 자작나무가 식재된 곳에서만 낮은 결과가 나타났다. 수종별로 토양 탄소 저장량을 제외한 임목, 낙엽층, 산림의 총 탄소 저장량에서 차이가 나타나지 않았으며, 임목 및 산림의 총 탄소 저장량은 복구 후 경과 시간에 따라 증가하는 경향을 보였다. 한편, 폐탄광 산림복 구지의 자작나무와 소나무류에서 토양 pH 및 CEC가 낮게 나타났으며, 수종별 불안정탄소, 유효인산, 미생물 바이오 매스 탄소가 일반 산림토양보다 2배 이상 낮은 결과를 보 였다. 폐탄광 산림복구지에 석회 및 유기질 비료의 시비와 경운을 통해 토양 성질을 개선하고, 가지치기 및 간벌 등 과 같은 산림관리로 임목 생육을 증진시키면 폐탄광 산림 복구지 내 탄소 저장량을 증가시킬 수 있을 것으로 기대된다.

In our present study, total methanol extracts prepared from B. platyphylla var. japonica showed a significant increase in cell proliferation upon the induction of oxidative stress by hydrogen peroxide or y-ray irradiation. Total methanol extracts were fractionated into five separate preparations i.e. n-hexane, dichloromethane, ethylacetate, n-butanol and water fractions. Among these, the ethylacetate and butanol fractions of B. platyphylla var. japonica showed the highest protective effects against oxidative stress induced by hydrogen peroxide. These fractions also showed strong protective effects against y-ray irradiation. When we evaluated the cytotoxicity of these fractions, the butanol fraction showed no effects in a colony formation assay. In addition, the butanol fraction showed a cell proliferation activation effect evidenced by significant increase in the colony formation of y-ray irradiated cells. Both a radical scavenging activity and clonogenic activity assay suggested that the mechanism behind this protective effect against reactive oxygen species may be due to the radical scavenging and cell proliferation activity of B. platyphylla var. japonica extracts.

The present study reports the protective properties of a total methanol extract of B. platyphylla var. japonica against ultraviolet (UV)-C irradiation. Pretreatment of Chinese hamster fibroblast (V79-4) cells with a total methanol extract significantly increased cell survival following 300J/m² of UV-C irradiation. The total methanol extract was further fractionated into 5 fractions: n-hexane, dichloromethane, ethylacetate, n-butanol and water fractions. Among these fractions, B. platyphylla var. japonica ethylacetate, butanol and water fractions showed significant protective effects against the cellular damage induced by UV-C irradiation. In order to elucidate the mechanism underlying this protective effect, DPPH (Editor note: abbreviations should be spelled out at first use.) radical scavenging and lipid peroxidation inhibitory activity were measured. Significant radical scavenging and lipid peroxidation inhibitory activities were observed for the ethylacetate fraction. In summary, the present data demonstrate that an extract of B. platyphylla var. japonica has a significant protective effect against UV-C irradiation. The underlying mechanism of this protective effect may involve radical scavenging and inhibition of lipid peroxidation by the B. platyphylla var. japonica extract.

겨울철 소나무와 자작나무의 시설양묘시 생육에 필요한 야간 최저온도를 구명하고자 최저온도가 각각 5~8℃, 10~13℃및 15~18℃로 설정된 2중 피복 PE house에서 실시하였다. 설정된 온도체계는 발아 최성기 후 약 8주(4월 6일)정도까지 유지되었으며 그 후에는 자연 온도의 상승으로 야간 온도체계를 유지할 수 없었다. 온도 처리에 따른 발아율의 차이는 없었으나 발아속도는 10여일 늦어졌다. 두 수종 모두 온도 가 낮아짐에 따라 수고생장, 근원경생장 및 건중량이 감소하였다. 특히 발아 8주 후의 지상부 건중량에서 그 영향이 크게 나타난 것으로 조사되었으며, 이러한 결과는 5~8℃에서의 가장 낮은 T/R율을 유도하였다. 한편 상대적으로 낮은 온도처리에 대한 수고생장 반응은 자작나무가 보다 민감한 것으로 관찰되었다. 일반적으로 겨울철 임업 시설양묘시 설정되는 생육 최저온도의 범위는 수종에 따라 다르지만, 본 실험의 결과를 고려할 때 15℃이상은 설정되어야만 우리나라에서 겨울철 시설양묘시 정상적인 묘목의 생육이 가능하리라 판단된다.

수목용 소형 폿트묘의 용토를 개발하기 위하여 14종의 배지원료를 가지고 19종의 육묘 용토에 자작나무를 파종하여 알맞는 배지를 구명한 결과 다음과 같았다. 발아율은 페트리디쉬에서는 10%미만의 발아율을 보였으며, 온실 육묘상에서는 T15(논흙+톱밥+땅콩껍질), T16(부엽+부식바크+톱밥)+스티로폼칩)를 제외하고 70%이상으로 높은 발아율을 보였다. 초장이 가장 컸던 구는 T9(부엽+논흙+부숙수피) 75cm 까지 자라서 가장 컸으며, T0(피트모스+펄라이트), T1(피트모스+펄라이트+버미큘라이트), T2(피트모스+훈탄+논흙)는 35～47cm로서 비교적 건실한 생장을 보여주었다. 이러한 경향은 초폭에서도 비슷한 경향을 보이고 있었다. 근장은 T0, T1, T2, T9(부엽+논흙+부숙수피)도 높은 값을 보여 주었으며 T/R율은 T7(부엽+논흙+목재칩+톱밥)에서 가장 높아 빈약한 뿌리생장을 보여주었다. 지제부 직경은 T9에서 가장 컸으나 T0, T1과 T12(부엽+논흙+땅콩껍질)도 비교적 컸다. 가장 작았던 구는 T8(부엽+논흙+왕겨+톱밥)이었고, T4(피트모스+톱밥+왕겨(석회10%처리)), T15도 매우 생장이 저조하였다. 생체중은 T9에서 가장 높았고 다음이 T12이었으며 T0, T1과 T2도 높은 생체중을 보였다. 이러한 생체중의 값은 처리 간에 차가 심하여 가장 낮은 T8의 0.08g 과는 매우 큰 차이를 보였다. 이러한 경향은 지상부와 지하부 생체중에서도 같은 경향을 보였다. 일반적으로 배지는 영양분을 함유하지 않는 것이 가장 좋은 배지로, 이 실험에 이용된 배지들은 대체적으로 화학적으로 안정되어, 여러 방면에 이용하면 좋을 것으로 생각된다. 따라서 자작나무를 소형폿트로 시설양묘 할 경우 높은 발아를 위해서는 T2, T5(부엽+훈탄+논흙+목재칩+ 톱밥(석회10%처리)), 배지를 육묘생육을 위해 부엽, 논흙, 부숙수피를 같은 비율로 혼합한 T9, T12배지를 이용하면 좋을 것으로 생각된다.

자작나무 식물유전자원의 효과적인 장기보존 방안을 구명하기 위해 동결전처리 된 겨울철 동아를 건조처리에 의해 초저온보존 시험하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 자작나무 동아는 내동성이 최고조에 달한 1월 20일경의 함수율이 42.43%로 가장 낮게 나타났다. 1월 20일에 채취한 동아를 10분간의 건조처리 와 5~-20℃까지 1분당 1℃ 하강조건으로 완속동결 전처리하여 -196℃의 액체질소에 초저온 보존한 경우의 세포생존율은 83.33%로 가장 이상적인 처리조건으로 조사되었다. 자작나무 동아의 시료조제는 동아에 약간의 목질부 조직을 붙여 초저온 보존하는 경우에 86.7%로 세포생존율이 높게 나타났다. 24시간 이상 액 체질소에 초저온 보존한 자작나무 동아는 40±5℃의 온수 중에서 급속 해동하는 경우가 86.6%의 세포생존율을 비롯하여 60%의 식물체 재생율을 나타내어 본 실험에서 가장 효과가 좋은 것으로 조사되었다.